Johdanto: Kun auringonvalosta tulee ”muuttuja”
Aurinkosähköntuotannon ydin on muuntaa auringonsäteilyenergia sähköenergiaksi, ja sen lähtötehoon vaikuttavat reaaliajassa suoraan useat meteorologiset parametrit, kuten auringonsäteily, ympäristön lämpötila, tuulen nopeus ja suunta, ilmankosteus ja sademäärä. Nämä parametrit eivät ole enää pelkästään sääraporttien lukuja, vaan keskeisiä "tuotantomuuttujia", jotka vaikuttavat suoraan voimalaitosten sähköntuotantotehokkuuteen, laitteiden turvallisuuteen ja investointien tuottoon. Automaattinen sääasema (AWS) on siten muuttunut tieteellisestä tutkimustyökalusta välttämättömäksi "aistihermoksi" ja "päätöksenteon kulmakiveksi" nykyaikaisille aurinkosähkövoimalaitoksille.
I. Ydinvoimalaitoksen valvontaparametrien ja voimalaitoksen hyötysuhteen välinen moniulotteinen korrelaatio
Aurinkosähkövoimaloille tarkoitettu automaattinen sääasema on muodostanut erittäin räätälöidyn valvontajärjestelmän, ja jokainen tieto on syvästi sidoksissa voimalan toimintaan:
Auringon säteilyn seuranta (”lähteen mittaus” sähköntuotantoa varten)
Kokonaissäteily (GHI): Se määrittää suoraan aurinkopaneelien vastaanottaman kokonaisenergian ja on tärkein lähtökohta sähköntuotannon ennustamisessa.
Suora säteily (DNI) ja sironnut säteily (DHI): Aurinkosähköpaneeleissa, joissa käytetään seurantakiinnikkeitä tai erityisiä kaksipuoleisia moduuleja, nämä tiedot ovat ratkaisevan tärkeitä seurantastrategioiden optimoimiseksi ja taustapuolen sähköntuotantovahvistuksen tarkaksi arvioimiseksi.
Sovelluksen arvo: Se tarjoaa korvaamatonta vertailutietoa sähköntuotannon suorituskyvyn vertailuanalyyseihin (PR-arvon laskenta), lyhyen aikavälin sähköntuotannon ennusteisiin ja voimalaitosten energiatehokkuuden diagnosointiin.
2. Ympäristön lämpötila ja komponentin takalevyn lämpötila (hyötysuhteen "lämpötilakerroin")
Ympäristön lämpötila: Se vaikuttaa voimalaitoksen mikroilmastoon ja jäähdytystarpeisiin.
Moduulin taustalevyn lämpötila: Aurinkopaneelien lähtöteho laskee lämpötilan noustessa (tyypillisesti -0,3 % - -0,5 %/℃). Taustalevyn lämpötilan reaaliaikainen valvonta voi korjata odotetun tehon tarkasti ja tunnistaa komponenttien epänormaalin lämmönhukkamäärän tai mahdolliset kuumapisteiden vaarat.
3. Tuulen nopeus ja suunta (turvallisuuden ja jäähdytyksen "kaksiteräinen miekka")
Rakenteellinen turvallisuus: Välittömät voimakkaat tuulet (kuten yli 25 m/s) asettavat aurinkosähkötukirakenteiden ja -moduulien mekaanisen kuormituksen suunnittelun äärimmäisen koetteen. Reaaliaikaiset tuulennopeusvaroitukset voivat laukaista turvajärjestelmän ja tarvittaessa aktivoida yksiakselisen seurannan tuulisuojaustilan (kuten "myrskyn paikannus").
Luonnollinen jäähdytys: Sopiva tuulen nopeus auttaa alentamaan komponenttien käyttölämpötilaa, mikä parantaa epäsuorasti sähköntuotannon tehokkuutta. Tietoja käytetään ilmajäähdytyksen vaikutuksen analysointiin ja antenniryhmien asettelun ja välistyksen optimointiin.
4. Suhteellinen kosteus ja sademäärä (”varoitussignaalit” käyttöä, huoltoa ja vikoja varten)
Korkea ilmankosteus: Se voi aiheuttaa PID-vaikutuksia (potentiaalin aiheuttama vaimennus), kiihdyttää laitteiden korroosiota ja vaikuttaa eristyksen suorituskykyyn.
Sademäärä: Sademäärätietoja voidaan käyttää komponenttien luonnollisen puhdistusvaikutuksen (tilapäinen sähköntuotannon kasvu) korrelointiin ja analysointiin sekä parhaan puhdistussyklin suunnittelun ohjaamiseen. Rankkasateiden varoitukset liittyvät suoraan tulvien torjunta- ja viemäröintijärjestelmien toimintaan.
5. Ilmanpaine ja muut parametrit (tarkennetut ”aputekijät”)
Sitä käytetään tarkempaan säteilytietojen korjaukseen ja tutkimustason analyyseihin.
Ii. Datapohjaiset älysovellusskenaariot
Automaattisen sääaseman datavirta virtaa tiedonkeruulaitteen ja tietoliikenneverkon kautta aurinkosähkövoimalan valvonta- ja tiedonkeruujärjestelmään (SCADA) ja tehonennustejärjestelmään, mikä mahdollistaa useita älykkäitä sovelluksia:
1. Sähköntuotannon ja verkon jakelun tarkka ennustaminen
Lyhyen aikavälin ennuste (tunti/päivä sitten): Yhdistämällä reaaliaikaisen säteilytyksen, pilvikartat ja numeeriset sääennusteet (NWP) se toimii sähköverkon lähetysosastojen perustana aurinkosähkön volatiliteetin tasapainottamiseksi ja sähköverkon vakauden varmistamiseksi. Ennusteiden tarkkuus liittyy suoraan voimalaitoksen arviointituloihin ja markkinoiden kaupankäyntistrategiaan.
Erittäin lyhyen aikavälin ennustaminen (minuuttitaso): Pääasiassa reaaliaikaisten säteilyn äkillisten muutosten (kuten pilvien ohituksen) seurantaan perustuvaa ennustusta käytetään voimalaitosten AGC:n (Automatic Generation Control) nopeaan reagointiin ja tasaiseen sähköntuotantoon.
2. Voimalaitoksen suorituskyvyn perusteellinen diagnosointi sekä käytön ja kunnossapidon optimointi
Suorituskykysuhteen (PR) analyysi: Laske teoreettinen tehontuotanto mitattujen säteilytys- ja komponenttien lämpötilatietojen perusteella ja vertaa sitä todelliseen tehontuotantoon. PR-arvojen pitkäaikainen lasku voi viitata komponenttien rappeutumiseen, tahroihin, tukoksiin tai sähkövikoihin.
Älykäs puhdistusstrategia: Analysoimalla kattavasti sademäärää, pölyn kertymistä (joka voidaan päätellä epäsuorasti säteilyn vaimenemisen kautta), tuulen nopeutta (pölyä) ja sähköntuotannon hävikkikustannuksia, luodaan dynaamisesti taloudellisesti optimaalinen komponenttien puhdistussuunnitelma.
Laitteen kuntovaroitus: Vertaamalla eri aliryhmien tehontuotantoeroja samoissa meteorologisissa olosuhteissa voidaan paikantaa nopeasti viat yhdistelmärasioissa, inverttereissä tai ketjutasoilla.
3. Omaisuuden turvallisuus ja riskienhallinta
Äärimmäisen sään hälytys: Aseta kynnysarvot voimakkaille tuulille, rankkasateelle, rankalle lumelle, erittäin korkeille lämpötiloille jne. automaattisten hälytysten aikaansaamiseksi ja ohjeista käyttö- ja kunnossapitohenkilöstöä ryhtymään suojatoimenpiteisiin, kuten kiristämään, vahvistamaan, tyhjentämään tai säätämään toimintatilaa etukäteen.
Vakuutus- ja omaisuusarviointi: Tarjoa objektiivisia ja jatkuvia meteorologisia datatallenteita luotettavan kolmannen osapuolen todisteiden tarjoamiseksi katastrofivahinkojen arviointia, vakuutuskorvausvaatimuksia ja voimalaitosomaisuuden kauppoja varten.
III. Järjestelmäintegraatio ja teknologiset trendit
Nykyaikaiset aurinkosähköiset sääasemat kehittyvät kohti parempaa integrointia, parempaa luotettavuutta ja älykkyyttä.
Integroitu rakenne: Säteilyanturi, lämpötila- ja kosteusmittari, tuulimittari, tiedonkeruulaite ja virtalähde (aurinkopaneeli + akku) on integroitu vakaaseen ja korroosionkestävään mastojärjestelmään, mikä mahdollistaa nopean käyttöönoton ja huoltovapaan käytön.
2. Korkea tarkkuus ja luotettavuus: Anturien laatu lähestyy toisen tai jopa ensimmäisen tason standardia, ja niissä on itsediagnostiikka- ja itsekalibrointitoiminnot, jotka varmistavat tietojen pitkän aikavälin tarkkuuden ja vakauden.
3. Reunalaskennan ja tekoälyn integrointi: Suorita alustava datan käsittely ja poikkeavuuksien arviointi aseman päässä tiedonsiirron kuormituksen vähentämiseksi. Integroimalla tekoälyn kuvantunnistusteknologia ja käyttämällä koko taivaan kameraa pilvityyppien ja pilvimäärien tunnistamisessa, erittäin lyhyen aikavälin ennusteiden tarkkuutta parannetaan entisestään.
4. Digitaalinen kaksonen ja virtuaalivoimalaitos: Meteorologisen aseman tiedot, jotka ovat tarkkoja fyysisestä maailmasta saatuja syötteitä, ohjaavat aurinkosähkövoimalaitoksen digitaalista kaksonen mallia sähköntuotannon simulointiin, vianennusteeseen sekä käyttö- ja kunnossapitostrategian optimointiin virtuaalitilassa.
Iv. Sovellustapaukset ja arvon kvantifiointi
Monimutkaisella vuoristoalueella sijaitseva 100 MW:n aurinkosähkövoimalaitos on saavuttanut seuraavat tulokset kuuden sähköaseman mikrometeorologisen seurantaverkon käyttöönoton jälkeen:
Lyhytaikaisen tehoennusteen tarkkuus on parantunut noin 5 %, mikä on vähentänyt merkittävästi verkon arvioinnin sakkoja.
Älykkään, meteorologisiin tietoihin perustuvan siivouksen ansiosta vuosittaiset siivouskustannukset pienenevät 15 % ja tahrojen aiheuttama energiantuotantohävikki pienenee yli 2 %.
Voimakkaan konvektiivisen sään aikana tuulensuojatila aktivoitiin kaksi tuntia etukäteen voimakkaan tuulen varoituksen perusteella, mikä esti mahdolliset tuen vauriot. Tappioiden arvioidaan pienentyneen useilla miljoonilla yuaneilla.
Johtopäätös: ”Luonnosta eläminen” kohti ”Luonnonmukaista toimintaa”
Automaattisten sääasemien käyttöönotto merkitsee muutosta aurinkosähkövoimalaitosten toiminnassa kokemukseen ja laajaan hallintaan perustuvasta toiminnasta uuteen tieteelliseen, hienostuneeseen ja älykkääseen, dataan keskittyvään hallintaan. Se mahdollistaa aurinkosähkövoimalaitosten paitsi auringonvalon "näkemisen" myös sään "ymmärtämisen", mikä maksimoi jokaisen auringonvalon säteen arvon ja parantaa sähköntuotannon tuloja ja omaisuuden turvallisuutta koko elinkaaren ajan. Aurinkosähkön noustessa maailmanlaajuisen energiamurroksen päävoimaksi automaattisen sääaseman strateginen asema, joka toimii sen "älykkäänä silmänä", tulee väistämättä kasvamaan.
Lisätietoja sääasemista varten,
ota yhteyttä Honde Technology Co., LTD:hen.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Yrityksen verkkosivusto:www.hondetechco.com
Julkaisun aika: 17.12.2025